專利名稱：使用高精度濾波器編碼/解碼視頻的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開在一些實施方式中涉及一種通過使用高精度濾波器編碼/解碼視頻的方法和設(shè)備。更具體地，本公開涉及其中利用高精度濾波器生成預(yù)測信號并且使用該預(yù)測信號來生成高準(zhǔn)確度視頻信號的視頻編碼/解碼方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
本部分中的描述僅提供了與本公開相關(guān)的背景信息，并且可以不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。運動圖片專家組(MPEG)和視頻編碼專家組(VCEG)已經(jīng)超發(fā)了優(yōu)越于現(xiàn)有的MPEG-4第2部分和H.263標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮技術(shù)的新標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)稱為H.264/AVC (高級視頻編碼)并且同時作為MPEG-4第10部分和ITU-T建議H.264發(fā)布。H.264/AVC (下面，簡單地稱為H.264)通過使用各種編碼方法顯著地改進了圖片質(zhì)量和性能。另外，關(guān)于視頻編碼聯(lián)合小組(MPEG和VCEG的聯(lián)合組)正在討論用于比高清(HO)更高圖片質(zhì)量的新標(biāo)準(zhǔn)。作為現(xiàn)有的運動圖片編碼方法，已經(jīng)使用了幀內(nèi)預(yù)測編碼方法和幀間預(yù)測編碼方法。幀內(nèi)預(yù)測編碼方法通過使用當(dāng)前正在編碼的幀內(nèi)編碼的塊的預(yù)測值來預(yù)測塊。幀間預(yù)測編碼方法通過根據(jù)之前重構(gòu)的幀來估計運動來預(yù)測當(dāng)前幀的塊。在用于亮度信號的幀內(nèi)預(yù)測方法中，根據(jù)將被編碼的塊的大小和預(yù)測方法，已經(jīng)使用了巾貞內(nèi)4 X 4預(yù)測、幀內(nèi)16 X 16預(yù)測和幀內(nèi)8 X 8預(yù)測。圖1是示出典型的九種4 X 4幀內(nèi)預(yù)測模式的圖。參考圖1，幀內(nèi)4 X 4預(yù)測包括九種預(yù)測模式:垂直模式、水平模式、直流(DC )模式、指向左下的對角線模式、指向右下的對角線模式、垂直偏右模式、水平偏下模式、垂直偏左模式和水平偏上模式。圖2是示出典型的四種16X16幀內(nèi)預(yù)測模式的圖。參考圖2，幀內(nèi)16X16幀內(nèi)預(yù)測包括四種預(yù)測模式:垂直模式、水平模式、DC模式和平面模式。與幀內(nèi)16X16預(yù)測類似地，幀內(nèi)8X8預(yù)測也包括四種預(yù)測模式。在用于具有4:2:0視頻格式的視頻的幀間預(yù)測方法(幀間預(yù)測編碼)中，已經(jīng)使用了運動補償。具體地，視頻幀被劃分，并且通過從之前編碼的幀估計運動來預(yù)測當(dāng)前塊。如果減小運動補償?shù)膲K大小以便于使用，則能夠以更高的準(zhǔn)確性來預(yù)測當(dāng)前塊。然而，編碼用于每個塊的運動向量信息的要求導(dǎo)致編碼量的增加。另外，當(dāng)執(zhí)行運動補償時，通過不僅關(guān)注具有整數(shù)像素的整數(shù)采樣中的運動向量并且還關(guān)注具有與亮度分量相關(guān)的1/4采樣分辨率和與色度分量相關(guān)的1/8米樣分辨率的子米樣來獲得更準(zhǔn)確的運動向量。然而，由于子采樣位置的亮度和色度采樣不存在于基準(zhǔn)圖片內(nèi)，因此需要通過在基準(zhǔn)圖片中插值相鄰的整數(shù)采樣來生成這些值。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本公開的實施方式涉及通過在視頻插值期間使用比線性插值準(zhǔn)確度更高的高精度濾波器來改進視頻壓縮效率并且通過高效地重構(gòu)視頻來改進主觀圖片質(zhì)量。解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明的實施方式提供了一種視頻編碼/解碼設(shè)備，其包括:視頻編碼器，將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，通過從當(dāng)前塊的色度分量減去預(yù)測塊來生成殘余塊，通過變換和量化殘余塊來生成量化頻率變換塊，以及將量化頻率變換塊編碼到比特流中；以及視頻解碼器，用于從比特流生成量化頻率變換塊，通過對量化頻率變換塊進行逆量化和逆變換來重構(gòu)殘余塊，將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，以及通過將重構(gòu)的殘余塊與生成的預(yù)測塊相加來重構(gòu)當(dāng)前塊的色度分量。本公開的另一實施方式提供了一種視頻編碼設(shè)備，其包括:預(yù)測單元，用于將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊；減法單元，用于通過從當(dāng)前塊的色度分量減去預(yù)測塊生成殘余塊；變換單元，用于通過對殘余塊進行變換來生成頻率變換塊；量化單元，用于通過對頻率變換塊進行量化來生成量化頻率變換塊；以及編碼單元，用于將量化頻率變換塊編碼為比特流。本公開的又一實施方式提供了一種視頻編碼設(shè)備，其包括:預(yù)測單元，用于為了獲得當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，通過相鄰的整數(shù)像素值適用濾波系數(shù)求出1/2采樣放大值，并利用所述1/2采樣放大值獲得所述基準(zhǔn)塊的所有子采樣的值來生成預(yù)測塊；減法單元，用于通過從當(dāng)前塊減去預(yù)測塊來生成殘余塊；變換單元，用于通過對殘余塊進行變換來生成頻率變換塊；量化單元，用于通過對頻率變換塊進行量化來生成量化頻率變換塊；以及編碼單元，用于將量化頻率變換塊編碼到比特流中。本公開的又一實施方式提供了一種視頻解碼設(shè)備，其包括:解碼單元，用于從比特流提取量化頻率變換塊；逆量化單元，用于通過對量化頻率變換塊進行逆量化來重構(gòu)頻率變換塊；逆變換單元，用于通過對頻率變換塊進行逆變換來重構(gòu)殘余塊；預(yù)測單元，用于將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊；以及加法單元，用于通過將重構(gòu)殘余塊和預(yù)測塊相加來重構(gòu)當(dāng)前塊。本公開的又一實施方式提供了一種視頻解碼設(shè)備，其包括:解碼單元，用于從比特流提取量化頻率變換塊；逆量化單元，用于通過對量化頻率變換塊進行逆量化來重構(gòu)頻率變換塊；逆變換單元，用于通過對頻率變換塊進行逆變換來重構(gòu)殘余塊；預(yù)測單元，用于為了獲得當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，通過相鄰的整數(shù)像素值適用濾波系數(shù)求出1/2采樣放大值，并利用所述1/2采樣放大值獲得所述基準(zhǔn)塊的所有子采樣的值來生成預(yù)測塊；以及加法單元，用于通過將重構(gòu)的殘余塊和預(yù)測塊相加來重構(gòu)當(dāng)前塊。本公開的又一實施方式提供了一種視頻編碼/解碼方法，包括:執(zhí)行視頻編碼處理，該視頻編碼處理用于將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，通過從當(dāng)前塊的色度分量減去預(yù)測塊來生成殘余塊,通過變換并量化殘余塊來生成量化頻率變換塊，以及將量化頻率變換塊編碼到比特流中；以及執(zhí)行視頻解碼處理，該視頻解碼處理用于從比特流生成量化頻率變換塊，通過對量化頻率變換塊進行逆量化和逆變換來重構(gòu)殘余塊，將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，以及通過將重構(gòu)的殘余塊與生成的預(yù)測塊相加來重構(gòu)當(dāng)前塊。本公開的又一實施方式提供了一種視頻編碼方法，包括:執(zhí)行預(yù)測處理，該預(yù)測處理用于通過對當(dāng)前塊的色度分量進行運動補償來獲得色度分量的運動向量，并且將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊；執(zhí)行減法處理，該減法處理用于通過從當(dāng)前塊的色度分量減去預(yù)測塊生成殘余塊；執(zhí)行變換處理，該變換處理用于通過對殘余塊進行變換來生成頻率變換塊；執(zhí)行量化處理，該量化處理用于通過對頻率變換塊進行量化來生成量化頻率變換塊；以及執(zhí)行編碼處理，該編碼處理用于將量化頻率變換塊編碼到比特流中。本公開的又一實施方式提供了一種視頻編碼方法，包括:執(zhí)行預(yù)測處理，該預(yù)測處理用于為了獲得當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，通過相鄰的整數(shù)像素值適用濾波系數(shù)求出1/2采樣放大值，并利用所述1/2采樣放大值獲得所述基準(zhǔn)塊的所有子采樣的值來生成預(yù)測塊；執(zhí)行減法處理，該減法處理用于通過從當(dāng)前塊減去預(yù)測塊來生成殘余塊；執(zhí)行變換處理，該變換處理用于通過對殘余塊進行變換來生成頻率變換塊；執(zhí)行量化處理，該量化處理用于通過對頻率變換塊進行量化來生成量化頻率變換塊；以及執(zhí)行編碼處理，該編碼處理用于將量化頻率變換塊編碼到比特流中。本公開的又一實施方式提供了一種視頻解碼方法，包括:執(zhí)行解碼處理，該解碼處理用于從比特流生成量化頻率變換塊；執(zhí)行逆量化處理，該逆量化處理用于通過對量化頻率變換塊進行逆量化來重構(gòu)頻率變換塊；執(zhí)行逆變換處理，該逆變換處理用于通過對頻率變換塊進行逆變換來重構(gòu)殘余塊；執(zhí)行預(yù)測處理，該預(yù)測處理用于將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊；以及執(zhí)行加法處理，該加法處理用于通過將重構(gòu)的殘余塊和預(yù)測塊相加來重構(gòu)當(dāng)前塊的色度分量。本公開的又一實施方式提供了一種視頻解碼方法，其包括:執(zhí)行解碼處理，該解碼處理用于從比特流提取量化頻率變換塊；執(zhí)行逆量化處理，該逆量化處理用于通過對量化頻率變換塊進行逆量化來重構(gòu)頻率變換塊；執(zhí)行逆變換處理，該逆變換處理用于通過對頻率變換塊進行逆變換來重構(gòu)殘余塊；執(zhí)行預(yù)測處理，該預(yù)測處理用于為了獲得當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，通過相鄰的整數(shù)像素值適用濾波系數(shù)求出1/2采樣放大值，并利用所述1/2采樣放大值獲得所述基準(zhǔn)塊的所有子采樣的值來生成預(yù)測塊；以及執(zhí)行加法處理，該加法處理用于通過將重構(gòu)的殘余塊和預(yù)測塊相加來重構(gòu)當(dāng)前塊。本發(fā)明的技術(shù)效果根據(jù)如上所述的本公開，通過準(zhǔn)確地插值將被編碼的當(dāng)前塊減少了實際塊與預(yù)測塊之間的差，從而改進了編碼效率。因此，能夠通過改進當(dāng)前塊的壓縮效率并且考慮編碼方法來解碼變換到比特流的塊來高效地重構(gòu)視頻。


圖1是示出典型的九種4X4幀內(nèi)預(yù)測模式的圖；圖2是示出典型的四種16X16幀內(nèi)預(yù)測模式的圖；圖3是示出使用亮度分量中的典型的子采樣的運動預(yù)測的圖4示出了典型的6抽頭有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器的示例；圖5示出了典型的色度采樣的線性插值的示例；圖6是示意性地示出根據(jù)本公開的實施方式的視頻編碼設(shè)備的框圖；圖7是用于描述根據(jù)本公開的實施方式的利用預(yù)測單元插值塊內(nèi)的子采樣值的處理的示例性圖；圖8是示意性地示出根據(jù)本公開的實施方式的視頻解碼設(shè)備的構(gòu)造的框圖；圖9是用于描述根據(jù)本公開的實施方式的視頻編碼方法的流程圖；以及圖10是用于描述根據(jù)本公開的實施方式的視頻解碼方法的流程圖。
具體實施例方式如下面所述的根據(jù)一個或多個實施方式的視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備可以是諸如個人計算機(PC)、筆記本計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、便攜式多媒體播放器(PMP)、便攜式游戲機(PSP)或無線通信終端、智能電話等等的用戶終端或者諸如應(yīng)用程序服務(wù)器和業(yè)務(wù)服務(wù)器的服務(wù)器終端，并且表示配備有例如用于在各種裝置或有線/無線通信網(wǎng)絡(luò)之間執(zhí)行通信的諸如調(diào)制解調(diào)器的通信裝置、用于存儲用于編碼或解碼視頻或者執(zhí)行用于編碼或解碼的幀間或幀內(nèi)預(yù)測的各種程序以及相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲器以及用于執(zhí)行這些程序以實現(xiàn)操作和控制的微處理器的各種設(shè)備。另外，由視頻編碼設(shè)備編碼為比特流的視頻可以在經(jīng)由包括互聯(lián)網(wǎng)、短距離無線或個人局域網(wǎng)絡(luò)、無線LAN網(wǎng)絡(luò)、WiBro (也稱為WiMax)網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)絡(luò)或諸如電纜或通用串行總線(USB)的通信接口發(fā)送之后被實時地或者非實時地發(fā)送到用于對其進行解碼的視頻解碼設(shè)備，在那里被重構(gòu)并再現(xiàn)為視頻。一般來說，運動圖片可以由一系列的圖片構(gòu)成，各個圖片被分為諸如幀或塊的預(yù)定區(qū)域。當(dāng)圖片被分成塊時，劃分后的塊可以根據(jù)編碼方法被分類為幀內(nèi)塊(intra block)或幀間塊(inter block)。幀內(nèi)塊是指通過幀內(nèi)預(yù)測編碼方法進行編碼的塊，幀內(nèi)預(yù)測編碼是指下述方法，其通過在當(dāng)前正在編碼的當(dāng)前像素內(nèi)利用經(jīng)過先前編碼和解碼重建的塊的像素來預(yù)測當(dāng)前塊的像素，從而生成預(yù)測塊，并對預(yù)測塊相對于當(dāng)前塊的像素的差值進行編碼。幀間塊是指通過幀間預(yù)測編碼進行編碼的塊，該幀間預(yù)測編碼是指下述方法，其通過參照一個或多個過往圖片或?qū)韴D片預(yù)測當(dāng)前圖片中的當(dāng)前塊來生成預(yù)測塊，并對預(yù)測塊與當(dāng)前塊的差值進行編碼。用于對當(dāng)前圖片進行編碼和解碼而參照的幀稱為基準(zhǔn)幀。圖3是示出使用亮度分量中的典型的子采樣的運動預(yù)測的圖。參考圖3，運動向量能夠被獲得為最多到達(dá)整數(shù)采樣單元中的1/4采樣的子采樣位置。圖4示出了 6抽頭有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器的示例。參考圖4，通過使用具有整數(shù)像素值的六個值以及六個濾波器系數(shù){1，-5，20，20，_5，1}來插值1/2采樣位置處的像素值，并且使用插值后的1/2采樣像素值和整數(shù)像素值或者兩個1/2采樣像素值利用線性插值來對1/4采樣分量進行插值。如下面的示例性等式中所示地對1/4采樣位置的像素值進行插值。等式)b'= (I X E+ (-5) X F+20 X G+20 X H+ (-5) X 1+1 X J)b = b' /32
a = ((32XG)+b/ )/64除了用于生成子采樣的典型方法之外，還存在很多用于更準(zhǔn)確地插值子采樣值的方法和使用不同濾波器系數(shù)的方法。為了更準(zhǔn)確地插值子采樣值，當(dāng)插值1/2采樣時，通過將整數(shù)像素值乘以32 (而不是除以32)并且然后除以64來對1/4采樣值進行線性插值。因此，能夠減少由于中途的除法運算引起的誤差值。圖5示出了典型的色度采樣的線性插值的示例。參考圖5，如下面的示例性等式中所示，執(zhí)行使用四個整數(shù)像素值的雙線性插值以通過考慮各子采樣的位置來乘以權(quán)重值來對1/8子采樣的像素值進行插值。(等式):a= [ (8-dx) X (8~dy) XA+dxX (8~dy) XB+(8~dx) XdyXC+dxXdyXD)]/64S卩，在圖5的示例中，{a = [ (6 X 5 X A) + (2 X 5 X B) + (6 X 3 X C) + (2 X 3 X D) ] /64}由于在4:2:0視頻格式的情況下，色度信號是亮度信號的分辨率的1/4倍(水平:1/2，垂直:1/2)，因此執(zhí)行1/8子采樣插值。以該方式，當(dāng)僅使用線性插值以最多1/8采樣分辨率對色度采樣進行插值時，與6抽頭FIR濾波器相比，其是不準(zhǔn)確的。因此，當(dāng)對色度采樣進行編碼，降低了壓縮效率。圖6是示意性地示出根據(jù)本公開的實施方式的視頻編碼設(shè)備的框圖。根據(jù)本公開的一個或多個實施方式的視頻編碼設(shè)備600通過利用亮度分量的運動向量值來生成色度分量的子采樣預(yù)測值來對視頻的當(dāng)前塊進行編碼。如圖6中所示，視頻編碼設(shè)備600可以包括預(yù)測單元610、減法單元620、變換單元630、量化單元640和編碼單元650。以宏塊為單元輸入將進行編碼的輸入視頻。在該實施方式中，宏塊可以具有MXN的形式，其中，M和N均具有2n的大小并且可以彼此相等或彼此不同。預(yù)測單元610將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊。預(yù)測單元610可以通過使用其它幀來生成預(yù)測塊以預(yù)測當(dāng)前宏塊。S卩，預(yù)測單元610可以通過已經(jīng)進行了編碼處理的重構(gòu)的前幀中的運動估計來生成運動向量，并且使用該運動向量在運動補償處理中生成預(yù)測塊。在該情況下，預(yù)測單元610可以通過使用亮度分量的運動向量值來使用色度分量中的相同的運動向量值，并且可以將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊。減法單元620通過計算當(dāng)前塊的各像素的原始像素值與由預(yù)測單元610生成的預(yù)測值之間的差來生成殘余信號。變換單元630將由減法單元620生成的殘余信號變換到頻域中。變換單元630可以通過使用用于將時間軸視頻信號變換到頻率軸的諸如離散余弦變換(DCT)變換或者小波變換的各種變換技術(shù)來將殘余信號變換到頻域中。量化單元640對包括由變換單元630變換到頻域中的殘余信號的頻率變換塊進行量化。作為量化方法，可以使用各種量化方法。量化方法的示例包括死區(qū)統(tǒng)一閾值量化(DZUTQ)和量化權(quán)重矩陣。
編碼單元650將由利用量化單元640量化的頻率系數(shù)構(gòu)成的量化頻率變換塊編碼為比特流?？梢允褂渺鼐幋a技術(shù)用于進行編碼，但是本公開不限于此，并且也可以使用各種編碼技術(shù)。另外，編碼單元650可以包括通過將解碼編碼比特流所需的各種信息和量化頻率系數(shù)編碼到編碼數(shù)據(jù)中而獲得的比特流。即，編碼數(shù)據(jù)可以具有包括通過編碼編碼塊圖案(CBP),delta量化參數(shù)和量化頻率系數(shù)而獲得的比特流的字段以及包括用于進行預(yù)測所需的信息的比特的另一字段(例如，幀內(nèi)預(yù)測的情況下的幀內(nèi)預(yù)測模式，或者幀間預(yù)測的情況下的運動向量)。逆量化單元660對變換和量化后的殘余塊(即，量化頻率變換塊)進行逆量化，并且逆變換單元670對逆量化后的變換殘余塊進行逆變換。以該方式，殘余塊被重構(gòu)。逆量化和逆變換可以通過反過來執(zhí)行分別由變換單元630和量化單元640執(zhí)行的變換和量化處理來執(zhí)行。即，逆量化單元660和逆變換單元670可以通過使用從變換單元630和量化單元640生成并發(fā)送的關(guān)于變換/量化的信息(例如，關(guān)于變換/量化類型的信息)來執(zhí)行逆量化和逆變換。加法單元680通過將由預(yù)測單元610生成的預(yù)測塊和由逆變換單元670生成的殘余塊相加來生成重構(gòu)塊。幀存儲器690存儲由加法單元680重構(gòu)的塊，并且使用該重構(gòu)的塊作為基準(zhǔn)塊以在幀內(nèi)或幀間預(yù)測過程中生成預(yù)測塊。圖7是用于描述根據(jù)本公開的實施方式的利用預(yù)測單元610插值塊內(nèi)的子采樣值的處理的示例性圖?？梢酝ㄟ^使用下面的等式I至4的方法來執(zhí)行圖7中所示的子采樣的插值。d' = (I X A+(-5) XB+20XC+20XD+(-5) XE+1XF)(1 = (1' /32等式 I可以通過使用通過將相鄰的整數(shù)像素值乘以預(yù)定值而獲得的1/2采樣放大值并且加上相乘值來獲得1/2子采樣值?？梢酝ㄟ^使用左側(cè)三個整數(shù)像素值A(chǔ)、B和C以及右側(cè)整數(shù)像素值D、E和F來獲得1/2子采樣值。b' = (32XC)+d'b = ((32XC)+d/ )/64等式 2可以通過使用最近的整數(shù)像素值C和1/2采樣放大值d’來獲得1/4子采樣值。通過在對最近的整數(shù)像素值C和1/2采樣放大值d’進行線性插值“b”之后進行除法運算(而不是直接對1/2子采樣進行插值)獲得“b”。因此，能夠移除獲得“d”時出現(xiàn)的誤差。a' = (64XC)+b/a = ((64XC)+b/ )/128等式 3`
也能夠通過使用最近的整數(shù)像素值C和1/2采樣放大值d’來獲得b’。因此，也能夠通過使用最近的整數(shù)像素值C和1/2采樣放大值d’來獲得1/8子采樣值。a = ((wlx (Cx32) +w2xd' )/((wl+w2) *32)等式 4在等式1、2、3和4以及圖7中，A、B、C、D、E和F表示色度分量的整數(shù)像素值，并且d、b和a分別表不色度分量的1/2子米樣、色度分量的1/4子米樣和色度分量的1/8子采樣。如等式I中所示，可以通過使用高精度濾波器(這里，高精度濾波器可以使用諸如FIR濾波器的各種濾波器)來生成色度分量的1/2子采樣值。如等式2中所示，1/4子采樣值可以使用高精度濾波器和線性插值。特別地，在1/8子采樣的情況下，如等式3中所示，可以通過使用整數(shù)像素和1/4子采樣來執(zhí)行高精度線性插值。另外，如等式4中所示，可以通過使用整數(shù)像素和1/2子采樣來執(zhí)行高精度線性插值。在該情況下，wl和《2表示將與整數(shù)像素和1/2子采樣相乘的權(quán)重值。通過使用高精度FIR濾波器生成使用等式I的1/2子采樣值(例如，“d”)和使用等式2的1/4子采樣值(例如，“b”)。通過兩個像素值之間的線性插值生成使用等式3的1/8子采樣值(例如，“a”)。因此，與通過單獨使用線性插值來插值所有子采樣的情況相比，能夠生成更準(zhǔn)確的值。在等式I至4中使用的所有除法運算可以通過使用移位運算(>>，〈〈)來改進處理速度。另外，為了在等式I至4中舍入到最近的整數(shù)，可以預(yù)先將除數(shù)的一半與被除數(shù)相力口。下面的等式5是其中舍入運算添加到等式3的等式。a = ((64xC) +b' +64)/128等式 5FIR濾波器是一種數(shù)字濾波器并且僅利用輸入信號的預(yù)定值執(zhí)行濾波。因此，如果計算是濾波器的特征函數(shù)的脈沖響應(yīng)，則FIR濾波器具有有限長度。另外，在FIR濾波器的等式中，F(xiàn)IR不具有任何反饋分量。因此，當(dāng)實施相同特性時，數(shù)量級增加并且執(zhí)行時間增大。然而，當(dāng)相位偏移(即，保持輸入與輸出之間的波形)重要時可以使用FIR濾波器。另外，在這里使用的高精度FIR濾波器中，通過使用FIR濾波器生成1/2子采樣，并且如等式2中所示，沒有通過使用通過將使用FIR濾波器的值(d’)除以32獲得的1/2子采樣值(等式I中的d)，而是通過對除以32之前的值(即，當(dāng)獲得1/2子采樣值時獲得的FIR濾波器結(jié)果值d’)與通過將整數(shù)像素值乘以32獲得的值(32XC)進行線性插值來生成1/4子采樣。因此，能夠防止 由于中間過程中的除法運算導(dǎo)致的信息丟失，從而更準(zhǔn)確地對值進行插值。另外，所有子采樣值(例如，等式I的d’、等式2的b’和等式3的a’)以及其中增加了位元以具有與子采樣值相同的位元數(shù)的整數(shù)像素值可以用作在下一步驟中獲得當(dāng)前塊的預(yù)測塊的采樣值。在獲得了預(yù)測塊之后，像素值被除以權(quán)重值，從而預(yù)測塊的每采樣的位元數(shù)變?yōu)榈扔诋?dāng)前塊的每采樣的位元數(shù)。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的性能。另外，已經(jīng)將等式4描述為用于僅計算a (1/8子采樣)的插值后的值的等式。然而，即使在獲得b (1/4子采樣)的情況下，能夠通過與獲得a的情況不同地設(shè)置權(quán)重值wl和w2來獲得b。以類似的方式，如果在等式2中使用f ’來代替b’，使用f來代替b并且使用D來代替C，則能夠獲得f，并且如果在等式3中使用g’來代替a’，使用g來代替a，使用f ’來代替b’，使用f來代替b并且使用D來代替C，則能夠獲得g。同時，能夠通過對b和d進行插值來獲得是1/8子采樣的C，并且能夠通過對d和f進行插值來獲得e。因此，與a或g類似地，能夠通過使用最接近的整數(shù)像素值C和1/2采樣放大值d’來獲得c和e。因此，通過獲得相鄰的整數(shù)像素值來獲得1/2子采樣。能夠通過使用較不精細(xì)的相鄰的子采樣值或者接近的整數(shù)像素值(即，當(dāng)計算1/4采樣值時能夠使用1/2子采樣和整數(shù)像素)對較精細(xì)的子采樣值(1/4子采樣、1/8子采樣等等)進行插值。本領(lǐng)域技術(shù)人員甚至在沒有描述所有子采樣的情況下推導(dǎo)出使用子采樣值或整數(shù)像素值對位于各位置的子采樣進行插值的技術(shù)方案。另外，可以使用除了在這里使用的高精度FIR濾波器和線性插值的插值方法。然而，重要的是，對于1/4采樣來說，使用具有6個或更多抽頭的FIR濾波器用于1/2采樣并且執(zhí)行插值以具有高精度函數(shù)(如等式2中所示)。在4:2:0視頻格式的情況下，能夠通過使用等式I至3來對基準(zhǔn)幀內(nèi)的基準(zhǔn)塊進行插值。在4:4:4視頻格式的情況下，基準(zhǔn)塊內(nèi)的亮度分量和色度分量的分辨率相等。因此，與亮度分量同樣地，色度分量需要僅插值到最多1/4采樣位置。因此，如果省略了等式3中的1/8采樣位置的插值，則其能夠用于4:4:4視頻格式。另外，在4:2:2視頻格式的情況下，水平方向的色度分量是亮度分量的分辨率的1/2倍。因此，能夠通過如等式I至3那樣將水平方向的色度分量插值到1/8子采樣并且如4:4:4視頻格式那樣使用等式I和2將垂直方向的色度分量插值到1/4子采樣來生成子采樣。另外，在用于現(xiàn)有的HD或更高的圖像圖片的考慮測試模型(TMuC)中，亮度分量能夠被插值到1/8子采樣。因此，在4:2:0視頻格式中，色度分量能夠被插值到1/16子采樣。因此，在本公開的上述實施方式中最多能夠進行到1/8子采樣位置，并且能夠通過使用線性插值再次對1/16子采樣位置進行插值。同時，在前述實施方式中，已經(jīng)在將色度分量作為示例的情況下對濾波和插值方法進行了描述，但是這些方法也能夠應(yīng)用于各種塊，例如，亮度分量和R、G和B顏色的塊，以及色度分量。在下面將要描述的解碼方法中，也能夠同等地應(yīng)用于色度分量、亮度分量以及諸如R、G和B顏色的塊的各種塊。圖8是示意性地示出根據(jù)本公開的實施方式的視頻解碼設(shè)備的構(gòu)造的框圖。如圖8中所示，根據(jù)本公開的一個或更多實施方式的視頻解碼設(shè)備800通過利用亮度分量的運動向量值生成色度分量的子采樣預(yù)測值來對視頻的當(dāng)前塊進行解碼。視頻解碼設(shè)備800包括解碼單元810、逆量化單元820、逆變換單元830、加法單元840和預(yù)測單元850。解碼單元810通過對比特流進行解碼來提取量化頻率變換塊。解碼單元810可以通過解碼編碼數(shù)據(jù)來解碼或提取解碼所需的信息以及量化頻率塊。解碼所需的信息是指解碼編碼數(shù)據(jù)內(nèi)的編碼比特流所需的信息。例如，解碼所需的信息可以是關(guān)于塊類型的信息、關(guān)于運動向量的信息、關(guān)于變換/量化類型的信息以及其它各種信息。S卩，解碼單元810通過解碼是由視頻編碼設(shè)備600編碼的數(shù)據(jù)的比特流來提取包括視頻的當(dāng)前塊的像素信息的量化頻率變換塊，并且將提取的預(yù)測所需的信息傳輸?shù)筋A(yù)測單元850。預(yù)測單元850能夠以與視頻編碼設(shè)備600的預(yù)測單元610相同的方式通過使用從解碼單元810傳輸?shù)念A(yù)測所需的信息來預(yù)測當(dāng)前塊。預(yù)測單元850將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊。當(dāng)通過使用從比特流重構(gòu)的亮度分量的運動向量獲得當(dāng)前塊的色度分量的運動向量時，通過使用高精度FIR濾波器和線性濾波器根據(jù)運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的色度分量的整數(shù)像素值生成預(yù)測值。根據(jù)本公開的一個或更多實施方式的視頻編碼設(shè)備800的預(yù)測單元850以與參考圖6在上面描述的視頻編碼設(shè)備600的預(yù)測單元610類似的方式生成子采樣。因此，為了避免重復(fù)的描述，將省略其詳細(xì)描述。逆量化單元820對由解碼單元810從比特流提取的量化頻率變換塊進行逆量化。逆變換單元830將由逆量化單元820逆量化的頻率變換塊逆變換到時域中。加法單元840通過將由預(yù)測單元850生成的像素值和通過逆變換單元830的逆變換重構(gòu)的殘余信號相加來重構(gòu)當(dāng)前塊的原始像素值。由加法單元840重構(gòu)的當(dāng)前塊可以被傳輸?shù)綆鎯ζ?60，并且可以用于在預(yù)測單元850中預(yù)測其它塊。幀存儲器860存儲重構(gòu)視頻并且使得能夠生成幀內(nèi)預(yù)測塊和幀間預(yù)測塊?？梢酝ㄟ^將圖6的視頻編碼設(shè)備600的比特流輸出端連接到圖8的視頻解碼設(shè)備800的比特流輸入端來構(gòu)造根據(jù)本公開的實施方式的視頻編碼/解碼設(shè)備。根據(jù)本公開的實施方式的視頻編碼/解碼設(shè)備包括:視頻編碼器，用于將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，通過從當(dāng)前塊的色度分量減去預(yù)測塊來生成殘余塊，通過變換并量化殘余塊來生成量化頻率變換塊，以及將量化頻率變換塊編碼為比特流；以及視頻解碼器，用于從比特流生成量化頻率變換塊，通過對量化頻率變換塊進行逆量化和逆變換重構(gòu)殘余塊，將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，以及通過將重構(gòu)的殘余塊與生成的預(yù)測塊相加來重構(gòu)當(dāng)前塊。能夠利用根據(jù)跟公開的一個或更多實施方式的視頻編碼設(shè)備600來實施視頻編碼器，并且能夠利用根據(jù)一個或更多實施方式的視頻解碼設(shè)備600來實施視頻解碼器。圖9是用于描述根據(jù)本公開的實施方式的視頻編碼方法的流程圖。視頻編碼設(shè)備600通過執(zhí)行下述步驟來編碼視頻:預(yù)測步驟S910，用于通過使用視頻的當(dāng)前塊中的亮度分量的運動向量值來生成色度分量的子采樣預(yù)測值；減法步驟S920，用于通過計算當(dāng)前塊的原始像素值與預(yù)測像素值之間的差來生成殘余信號；變換步驟S930，用于通過使用DCT變換或小波變換來將生成的殘余信號變換到頻域中；量化步驟S940，用于量化被變換到頻域中的殘余信號；以及編碼步驟S950，用于將量化頻率變換殘余信號編碼為比特流。由于預(yù)測步驟S910、減法步驟S920、變換步驟S930、量化步驟S940和編碼步驟S950分別對應(yīng)于預(yù)測單元610、減法單元620、變換單元630、量化單元640和編碼單元650的功能，因此將省略其詳細(xì)描述。圖10是用于描述根據(jù)本公開的實施方式的視頻解碼方法的流程圖。通過有線/無線通信網(wǎng)絡(luò)或線纜接收并存儲視頻的比特流的視頻解碼設(shè)備800通過利用亮度分量的運動向量值生成色度分量的子采樣預(yù)測值并且對視頻進行解碼來重構(gòu)視頻的當(dāng)前塊，以根據(jù)用戶的選擇或其它運行程序重構(gòu)視頻。為此，視頻解碼設(shè)備800通過執(zhí)行下述步驟解碼接收到的比特流:解碼步驟S1010，用于解碼比特流以提取表示視頻的當(dāng)前塊的像素值的信息的量化頻率變換殘余信號；逆量化步驟S1020，用于對量化頻率變換殘余信號進行逆量化；逆變換步驟S1030，用于將逆量化后的頻率變換殘余信號逆變換到時域中；預(yù)測步驟S1040，用于根據(jù)由通過逆變換到時域中而重構(gòu)的殘余信號表示的當(dāng)前塊的預(yù)測值使用亮度分量的運動向量值來生成色度分量的子采樣預(yù)測值；以及加法步驟S1050，用于通過將在步驟S1030中重構(gòu)的當(dāng)前塊的殘余信號與在步驟S1040中預(yù)測的當(dāng)前塊的各像素的預(yù)測像素值相加來重構(gòu)當(dāng)前塊的原始像素值。由于解碼步驟S1010、逆量化步驟S1020、逆變換步驟S1030、預(yù)測步驟S1040和加法步驟S1050分別對應(yīng)于解碼單元810、逆量化單元820、逆變換單元830、預(yù)測單元850和加法單元840的操作，因此將省略其詳細(xì)描述。根據(jù)本公開的一個或多個實施方式的視頻編碼/解碼方法可以通過根據(jù)本公開的一個或多個實施方式的視頻編碼方法與根據(jù)本公開的一個或多個實施方式的視頻解碼方法的組合來實現(xiàn)。根據(jù)本公開的實施方式的視頻編碼/解碼方法包括:視頻編碼步驟，用于將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，通過從當(dāng)前塊的色度分量減去預(yù)測塊來生成殘余塊，通過變換并量化殘余塊來生成量化頻率變換塊，以及將量化頻率變換塊編碼為比特流；以及視頻解碼步驟，用于從比特流生成量化頻率變換塊，通過對量化頻率變換塊進行逆量化和逆變換來重構(gòu)殘余塊，將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，以及通過將重構(gòu)的殘余塊與生成的預(yù)測塊相加來重構(gòu)當(dāng)前塊。能夠利用根據(jù)本公開的一個或多個實施方式的視頻編碼步驟來實施視頻編碼步驟，并且能夠利用根據(jù)一個或多個實施方式的視頻解碼步驟來實施視頻解碼步驟。在上面的描述中，盡管本發(fā)明的多個實施方式的全部組件已經(jīng)被描述為裝配為或可操作地連接為一個單元，但是本發(fā)明并非旨在將其本身限制于這些實施方式。相反，在本發(fā)明的目標(biāo)范圍內(nèi)，相應(yīng)組件可以選擇性地且可操作地按任何數(shù)量組合。每個組件本身還可以按硬件來實現(xiàn)，同時可以將相應(yīng)組件部分地或者作為整體選擇性地組合并且采用具有用于執(zhí)行硬件等同物的功能的程序模塊的計算機程序來實現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地推斷用于構(gòu)成這種程序的代碼或代碼段。該計算機程序可以存儲在計算機可讀介質(zhì)中，其在操作時可以實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式。計算機可讀介質(zhì)可以包括磁記錄介質(zhì)、光記錄介質(zhì)，以及載波介質(zhì)。盡管出于例示性目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在不脫離本發(fā)明的基本特征的情況下，可以進行各種修改、添加以及替換。因此，本發(fā)明的示例性實施方式并非出于限制性目的而進行了描述。因此，本發(fā)明的范圍并非通過上述實施方式而是通過權(quán)利要求書及其等同物來限制。工業(yè)應(yīng)用性如上所述，本公開非常適合于在生成視頻的子采樣預(yù)測值時用于最小化實際分量與預(yù)測分量之間的差的插值以及利用該插值進行視頻編碼和解碼的領(lǐng)域。由于以更高的精度預(yù)測將被編碼的當(dāng)前塊，因此，能夠通過減小實際塊與預(yù)測塊之間的差來增加編碼效率。因此，能夠提高壓縮效率。相關(guān)申請的交叉引用
如果適用，則本申請要求在韓國于2010年10月6日提交的專利申請N0.10-2010-0097547 以及于 2011 年 7 月 21 日提交的專利申請 N0.10-2011-0072196 在35U.S.C § 119(a)下的優(yōu)先權(quán)，將其全部內(nèi)容通過引用并入本文。另外，該非臨時申請基于該韓國專利申請，以相同理由要求保護在除美國以外的其它國家的優(yōu)先權(quán)，將其全部內(nèi)容通過引用 并入本文。
權(quán)利要求
1.一種視頻編碼/解碼設(shè)備，所述視頻編碼/解碼設(shè)備包括: 視頻編碼器，用于將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，通過從所述當(dāng)前塊減去所述預(yù)測塊來生成殘余塊，通過變換和量化所述殘余塊來生成量化頻率變換塊，以及將所述量化頻率變換塊編碼為比特流；以及 視頻解碼器，用于從比特流生成量化頻率變換塊，通過對所述量化頻率變換塊進行逆量化和逆變換來重構(gòu)殘余塊，將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，以及通過將重構(gòu)的殘余塊與生成的預(yù)測塊相加來重構(gòu)所述當(dāng)前塊。
2.一種視頻編碼設(shè)備，所述視頻編碼設(shè)備包括: 預(yù)測單元，用于將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊； 減法單元，用于通過從所述當(dāng)前塊減去所述預(yù)測塊來生成殘余塊； 變換單元，用于通過對所述殘余塊進行變換來生成頻率變換塊； 量化單元，用于通過對所述頻率變換塊進行量化來生成量化頻率變換塊；以及 編碼單元，用于將所述量化頻率變換塊編碼為比特流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻編碼設(shè)備，其中，當(dāng)前塊的色度分量的運動向量使用所述當(dāng)前塊的亮度分量的運動向量值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻編碼設(shè)備，其中，當(dāng)所述視頻具有4:2:0格式時，所述預(yù)測單元通過使用FIR濾波器生成所述基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，并且通過使用FIR濾波器對1/4子采樣值進行線性插值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻編碼設(shè)備，其中，當(dāng)所述視頻具有4:2:0格式時，所述預(yù)測單元通過使用整數(shù)像素和1/4子采樣的線性插值或通過使用整數(shù)像素和1/2子采樣的線性插值來生成1/8子采樣值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的視頻編碼設(shè)備，其中，用于所述1/2子采樣分量的所述FIR濾波器是具有6個或更多抽頭的FIR濾波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的視頻編碼設(shè)備，其中，通過對整數(shù)像素值和32的乘積以及當(dāng)獲得所述1/2子采樣值時獲得的FIR濾波結(jié)果值進行線性插值來生成所述1/4子采樣值。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的視頻編碼設(shè)備，其中，所述預(yù)測單元插值到所述基準(zhǔn)塊的1/16子采樣的位置，所述1/16子采樣的位置是通過線性插值生成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻編碼設(shè)備，其中，當(dāng)所述視頻具有4:4:4格式時，所述預(yù)測單元插值到色度分量的1/2子采樣的位置和1/4子采樣的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻編碼設(shè)備，其中，當(dāng)所述視頻具有4:2:2格式時，所述預(yù)測單元插值到水平方向的色度分量的1/8子采樣的位置，并且插值到垂直方向的色度分量的1/4子采樣的位置。
11.一種視頻編碼設(shè)備，所述視頻編碼設(shè)備包括: 預(yù)測單元，用于為了獲得當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，通過相鄰的整數(shù)像素值適用濾波系數(shù)求出1/2采樣放大值，并利用所述1/2采樣放大值獲得所述基準(zhǔn)塊的所有子采樣的值來生成預(yù)測塊； 減法單元，用于通過從所述當(dāng)前塊減去所述預(yù)測塊來生成殘余塊； 變換單元，用于通過對所述殘余塊進行變換來生成頻率變換塊； 量化單元，用于通過對所述頻率變換塊進行量化來生成量化頻率變換塊；以及 編碼單元，用于將所述量化頻率變換塊編碼為比特流。
12.一種視頻解碼設(shè)備，所述視頻解碼設(shè)備包括: 解碼單元，用于從比特流提取量化頻率變換塊； 逆量化單元，用于通過對所述量化頻率變換塊進行逆量化來重構(gòu)頻率變換塊； 逆變換單元，用于通過對所述頻率變換塊進行逆變換來重構(gòu)殘余塊； 預(yù)測單元，用于將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊；以及 加法單元，用于通過將重構(gòu)的殘余塊和所述預(yù)測塊相加來重構(gòu)所述當(dāng)前塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視頻解碼設(shè)備，其中，當(dāng)前塊的色度分量的運動向量使用所述當(dāng)前塊的亮度分量的運動向量值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視頻解碼設(shè)備，其中，當(dāng)所述視頻為4:2:0格式時，所述預(yù)測單元通過使用FIR濾波器生成所述基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，并且通過使用FIR濾波器對1/4子采樣值進行線性插值。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視頻解碼設(shè)備，其中，當(dāng)所述視頻具有4:2:0格式時，所述預(yù)測單元通過使用整數(shù)像素和1/4子采樣的線性插值或通過使用整數(shù)像素和1/2子采樣的線性插值來生成1/8子采樣值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15 所述的視頻解碼設(shè)備，其中，用于所述1/2子采樣分量的所述FIR濾波器是具有6個或更多抽頭的FIR濾波器。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的視頻解碼設(shè)備，其中，通過對整數(shù)像素值和32的乘積以及當(dāng)獲得所述1/2子采樣值時獲得的FIR濾波結(jié)果值進行線性插值來生成所述1/4子采樣值。
18.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的視頻解碼設(shè)備，其中，所述預(yù)測單元插值到所述基準(zhǔn)塊的1/16子采樣的位置，所述1/16子采樣的位置是通過線性插值生成的。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視頻解碼設(shè)備，其中，當(dāng)所述視頻具有4:4:4格式時，所述預(yù)測單元插值到色度分量的1/2子采樣的位置和1/4子采樣的位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視頻解碼設(shè)備，其中，當(dāng)所述視頻具有4:2:2格式時，所述預(yù)測單元插值到水平方向的色度分量的1/8子采樣的位置，并且插值到垂直方向的色度分量的1/4子采樣的位置。
21.一種視頻解碼設(shè)備，所述視頻解碼設(shè)備包括: 解碼單元，用于從比特流提取量化頻率變換塊； 逆量化單元，用于通過對所述量化頻率變換塊進行逆量化來重構(gòu)頻率變換塊； 逆變換單元，用于通過對所述頻率變換塊進行逆變換來重構(gòu)殘余塊； 預(yù)測單元，用于為了獲得當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，通過相鄰的整數(shù)像素值適用濾波系數(shù)求出1/2采樣放大值，并利用所述1/2采樣放大值獲得所述基準(zhǔn)塊的所有子采樣的值來生成預(yù)測塊；以及加法單元，用于通過將重構(gòu)的殘余塊和所述預(yù)測塊相加來重構(gòu)所述當(dāng)前塊。
22.一種視頻編碼/解碼方法，所述視頻編碼/解碼方法包括: 執(zhí)行視頻編碼處理，所述視頻編碼處理用于將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器或/和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，通過從所述當(dāng)前塊減去所述預(yù)測塊來生成殘余塊，通過變換和量化所述殘余塊來生成量化頻率變換塊，以及將所述量化頻率變換塊編碼為比特流；以及 執(zhí)行視頻解碼處理，所述視頻解碼處理用于從比特流生成量化頻率變換塊，通過對所述量化頻率變換塊進行逆量化和逆變換來重構(gòu)殘余塊，將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊，以及通過將重構(gòu)的殘余塊與生成的預(yù)測塊相加來重構(gòu)所述當(dāng)前塊。
23.一種視頻編碼方法，所述視頻編碼方法包括: 執(zhí)行預(yù)測處理，所述預(yù)測處理用于通過對當(dāng)前塊進行運動補償來獲得運動向量，以及將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊； 執(zhí)行減法處理，所述減法處理用于通過從所述當(dāng)前塊減去所述預(yù)測塊生成殘余塊； 執(zhí)行變換處理，所述變換處理用于通過對所述殘余塊進行變換來生成頻率變換塊； 執(zhí)行量化處理，所述量化處理用于通過對所述頻率變換塊進行量化來生成量化頻率變換塊；以及 執(zhí)行編碼處理，所述編碼處理用于將所述量化頻率變換塊編碼為比特流。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的視頻編碼方法，其中，當(dāng)所述視頻具有4:2:0格式時，所述預(yù)測處理通過使用FIR濾波器生成所述基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，并且通過使用FIR濾波器對1/4子采樣值進行線性插值。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的視頻編碼方法，其中，當(dāng)所述視頻具有4:2:0格式時，所述預(yù)測處理通過使用整數(shù)像素和1/4子采樣的線性插值或通過使用整數(shù)像素和1/2子采樣的線性插值來生成1/8子采樣值。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的視頻編碼方法，其中，用于所述1/2子采樣分量的所述FIR濾波器是具有6個或更多抽頭的FIR濾波器。
27.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的視頻編碼方法，其中，通過對整數(shù)像素值和32的乘積以及當(dāng)獲得所述1/2子采樣值時獲得的FIR濾波結(jié)果值進行線性插值來生成所述1/4子采樣值。
28.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的視頻編碼方法，其中，所述預(yù)測處理插值到所述基準(zhǔn)塊的1/16子采樣的位置，所述1/16子采樣的位置是通過線性插值生成的。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的視頻編碼方法，其中，當(dāng)所述視頻具有4:4:4格式時，所述預(yù)測處理插值到色度分量的1/2子采樣的位置和1/4子采樣的位置。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的視頻編碼方法，其中，當(dāng)所述視頻具有4:2:2格式時，所述預(yù)測處理插值到水平方向的色度分量的1/8子采樣的位置，并且插值到垂直方向的色度分量的1/4子采樣的位置。
31.一種視頻編碼方法，所述視頻編碼方法包括: 執(zhí)行預(yù)測處理，所述預(yù)測處理用于為了獲得當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，通過相鄰的整數(shù)像素值適用濾波系數(shù)求出1/2采樣放大值，并利用所述1/2采樣放大值獲得所述基準(zhǔn)塊的所有子采樣的值來生成預(yù)測塊； 執(zhí)行減法處理，所述減法處理用于通過從所述當(dāng)前塊減去所述預(yù)測塊來生成殘余塊； 執(zhí)行變換處理，所述變換處理用于通過對所述殘余塊進行變換來生成頻率變換塊； 執(zhí)行量化處理，所述量化處理用于通過對所述頻率變換塊進行量化來生成量化頻率變換塊；以及 執(zhí)行編碼處理，所述編碼處理用于將所述量化頻率變換塊編碼為比特流。
32.—種視頻解碼方法，所述視頻解碼方法包括: 執(zhí)行解碼處理，所述解碼處理用于從比特流生成量化頻率變換塊； 執(zhí)行逆量化處理，所述逆量化處理用于通過對所述量化頻率變換塊進行逆量化來重構(gòu)頻率變換塊； 執(zhí)行逆變換處理，所述逆變換處理用于通過對所述頻率變換塊進行逆變換來重構(gòu)殘余塊； 執(zhí)行預(yù)測處理，所述預(yù)測處理用于將根據(jù)當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的子采樣分量值利用FIR濾波器和線性插值所獲得的插值來生成預(yù)測塊；以及 執(zhí)行加法處理，所述加法處理用于通過將重構(gòu)的殘余塊和所述預(yù)測塊相加來重構(gòu)所述當(dāng)前塊。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的視頻解碼方法，其中，當(dāng)所述視頻具有4:2:0格式時，所述預(yù)測處理通過使用FIR濾波器生成所述基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，并且通過使用FIR濾波器對1/4子采樣值進行線性插值。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的視頻解碼方法，其中，當(dāng)所述視頻具有4:2:0格式時，所述預(yù)測處理通過使用整數(shù)像素和1/4子采樣的線性插值或通過使用整數(shù)像素和1/2子采樣的線性插值來生成1/8子采樣值。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的視頻解碼方法，其中，用于所述1/2子采樣分量的所述FIR濾波器是具有6個或更多抽頭的FIR濾波器。
36.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的視頻解碼方法，其中，通過對整數(shù)像素值和32的乘積以及當(dāng)獲得所述1/2子采樣值時獲得的FIR濾波結(jié)果值進行線性插值來生成所述1/4子采樣值。
37.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的視頻解碼方法，其中，所述預(yù)測處理插值到所述基準(zhǔn)塊的1/16子采樣的位置，所述1/16子采樣的位置是通過線性插值生成的。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的視頻解碼方法，其中，當(dāng)所述視頻具有4:4:4格式時，所述預(yù)測處理插值到色度分量的1/2子采樣的位置和1/4子采樣的位置。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的視頻解碼方法，其中，當(dāng)所述視頻具有4:2:2格式時，所述預(yù)測處理插值到水平方向的色度分量的1/8子采樣的位置，并且插值到垂直方向的色度分量的1/4子采樣的位置。
40.一種視頻解碼方法，所述視頻解碼方法包括: 執(zhí)行解碼處理，所述解碼處理用于從比特流提取量化頻率變換塊； 執(zhí)行逆量化處理，所述逆量化處理用于通過對所述量化頻率變換塊進行逆量化來重構(gòu)頻率變換塊；執(zhí)行逆變換處理，所述逆變換處理用于通過對所述頻率變換塊進行逆變換來重構(gòu)殘余塊； 執(zhí)行預(yù)測處理，所述預(yù)測處理用于為了獲得當(dāng)前塊的運動向量所參照的基準(zhǔn)塊的1/2子采樣值，通過相鄰的整數(shù)像素值適用濾波系數(shù)求出1/2采樣放大值，并利用所述1/2采樣放大值獲得所述基準(zhǔn)塊的所有子采樣的值來生成預(yù)測塊；以及 執(zhí)行加法處理，所述加法處理用于通過將重構(gòu)的殘余塊和所述預(yù)測塊相加來重構(gòu)所述當(dāng)前塊。
全文摘要
本發(fā)明的一個實施方式涉及一種用于使用高精度濾波器編碼/解碼視頻的方法和設(shè)備。本發(fā)明的一個實施方式提供了一種用于編碼/解碼視頻的方法和設(shè)備，并且在用于編碼/解碼視頻方法中，通過利用FIR濾波器和線性插值從插值的值生成預(yù)測塊來編碼和解碼由當(dāng)前塊的運動向量參照的基準(zhǔn)塊的子采樣元素的值，以更準(zhǔn)確地插值當(dāng)前塊，從而通過減少實際塊與預(yù)測塊之間的差來增加編碼效率，并且因此改進比較效率。
文檔編號H04N7/32GK103210649SQ201180054874
公開日2013年7月17日 申請日期2011年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月6日
發(fā)明者宋振翰, 林晶娟, 李英烈, 文柱禧, 金海光, 全炳宇, 韓鐘基, 金正弼, 金旲衍 申請人:Sk電信有限公司